Kurz: Syntéza audio signálů - B251

Osnova sekce

B2M31SYN - Syntéza audio signálů

Předmět uvádí do základů algoritmů syntézy zvuků (každodenních, hudebních a řečových), číslicových audio efektů a sonifikace. Syntetické multimediální signály se používají v moderních číslicových systémech, systémech virtuální reality, počítačových animacích, hrách a ve filmu. Teoretické koncepty z přednášek budou ve cvičeních doplněny praktickým programováním úloh v Matlabu.

Garant, přednášející a cvičící předmětu
Prof. Ing. Roman Čmejla, CSc. <cmejla>

Rozvrh
Přednášky: St 09:15-10:45 A3-413a
Cvičení: St 11:00-12:30, A3-413a

Podmínky zápočtu
Odevzdání domácích úkolů a semestrálního projektu. Požadované minimum pro zápočet ... 30 bodů

Domácí úkoly
Odevzdání všech zdrojových a výstupních souborů + krátkého popisu v MOODLE do úterý 09:15 následujícího týdne

Semestrální projekt
Syntéza zvuků automobilu.Odevzdání do 31.12.2025, 24:00.

• všechny soubory syntézy z MATLABu
• výstupní soubory (*.m4a nebo *.wav)
• zpráva obsahující popis použitých technik syntézy a odkazy

Hodnocení
Celkové hodnocení se bude skládat:

max. 20 bodů za domácí úkoly (10 x 2 b.)
max. 60 bodů za semestrální projekt
max. 40 bodů za zkoušku (2 x 20 b.)

Klasifikace

A:	>90 b
B:	80-89 b
C:	70-79 b
D:	60-69 b
E:	50-59 b
F:	<50 b

Literatura

Uvedený předmět kompletně nepokrývá žádná česká učebnice nebo skriptum. Většinu informací však lze nalézt v textech a na webech zabývajících se číslicovým zpracováním signálů.

Miranda, E.R.: Computer Sound Design, Focal Press, Oxford, 2002.
Dodge, Ch., Jerse, T.: Computer Music: Synthesis, Composition, and Performance, 2nd Edition, Wadsworth Publishing, 1997.
Zölzer, U.: DAFX - Digital Audio Effects, John Wiley & Sons, 2002.
Russ, M.: Sound Synthesis and Sampling (3rd Edition) Oxford: Focal Press, 2008.
Čmejla, R., Sovka, P.: Úvod do číslicového zpracování signálů - cvičení, ČVUT 2005.

Osnova


Týden	Přednáška	Link	Cvičení	Link
1.	24.09.2025 Úvod do předmětu audio syntézy	SYN01.pdf	Základy audio zpracování aliasing kvantování časové obálky kvant.txt, Tom.wav	SYN01lab.txt SYN01DU.txt
2.	01.10.2025 Tabulková (wavetable) syntéza generování číslicových signálů hudební stupnice MIRANDA.pdf p.45-p.48	SYN02.pdf	Tabulková (wavetable) syntéza generování signálů hudební stupnice tabulková syntéza zvuk banja auto zvuky banjo.wav https://sami.fel.cvut.cz/syn/	SYN02LAB.txt SYN02DU.txt
3.	08.10.2025 Součtové (aditivní) syntézy Hudební nástroje podle vzniku zvuku Fourierovy řady Barva zvuku Audio aditivní syntéza Music and Computers	SYN03.pdf	Součtová syntéza Aditivní syntéza periodických průběhů v MATLABu Harmonická analýza v MATLABu Implementace aditivní syntézy v MATLABu - banjo Aditivní syntéza hudebních nástrojů banjo.wav	SYN03LAB.txt SYN03DU.txt
4.	15.10.2025 Spektrální manipulace Spektrální analýzy Fázový vokodér Spektrální manipulace	SYN04.pdf	Spektrální manipulace časové změny frekvenční změny audio efekty trumpet.wav, Tom.wav, why11.wav	SYN04LAB.txt SYN04DU.txt
5.	22.10.2025 Filtrační (rozdílová) subtrakční syntéza Filtrační syntéza Jednoduché číslicové filtry Úvod do MIDI	SYN05.pdf	Filtrační syntéza číslicová filtrace v MATLABu aplikace filtrační syntézy jedna.wav, osum1.txt MIDI_Toolbox_2.3.zip Sekaiju3.9.zip	SYN05LAB.txt SYN05DU.txt
6.	29.10.2025 Formantové syntézy Číslicové filtry 2.řádu Spektra hudebních nástrojů Akustický model hlasu a řeči	SYN06.pdf	Formantové syntézy rezonátory časově proměnné filtry formantové syntézy hudebních nástrojů syntézy samohlásek banjo.wav	SYN06LAB.txt SYN06DU.txt
7.	05.11.2025 LPC syntéza LPC analýza a syntéza LPC vokodér LPC "cross" syntéza	SYN07.pdf	LPC syntéza LPC analýza a syntéza AR modelování perkusí časové a frekvenční transformace vzájemná ("cross") syntéza pet1.txt, piano.txt, banjo.wav, organ.wav, tambourine.wav, vowel.wav, why11.wav	SYN07LAB.txt SYN07DU.txt
8.	12.11.2025 Modulační syntézy Amplitudová a kruhová modulace Frekvenční modulace Jednoduché FM nástroje	SYN08.pdf	Jednoduché FM nástroje Chowningova FM syntéza a další příklady jaro.wav, violin.wav	SYN08LAB.txt SYN08DU.txt
9. 27.11.	19.11.2025 Nelineární a tvarovací syntéza Tvarovací syntézy Granulační syntéza Konkatenační syntéza	SYN09.pdf	Nelineární syntéza nelineární funkce Čebyševovy polynomy principy spojování trumpet1.wav, trumpet2.wav, Tom.wav, digits.rar	SYN09LAB.txt SYN09DU.txt
10.	26.11.2025 Číslicové audio efekty Echo a dozvuky Časově proměnné filtry (vibráto, flanger, chorus, wah-wah)	SYN10.pdf	Audio efekty vibráto, chorus, flanger, wah-wah, reverb violin.wav, bici.wav, jaro.wav, rytmus.wav, Tom.wav Impulsní odezvy: koupelna.wav, scala.wav, telephone.wav	SYN10LAB.txt SYN10DU.txt
11.	03.12.2025 Úvod do fyzikálního modelování Karplusův-Strongův algoritmus Modifikace KS algoritmu	SYN11.pdf	Fyzikální modelování kytary bicí IR_piano.wav romancedamour.mid (kytara) BWV846.mid (klavír) humoreska.mid (housle) nesemvam.mid (cokoli)	SYN11LAB.txt SYN11DU.txt
12.	10.12.2025 Sonifikace sonifikační techniky aplikace sonifikace	SYN12.pdf	Sonifikace bat.wav ecg_fs500.txt eeg_fs200.txt emg_fs20000.txt rspicky.m	SYN12LAB.txt SYN12DU.txt
13.	17.12.2025 Ing. Antonín Gazda Využití hardwarových syntezátorů
14.	07.01.2026 09:15 Prezentace semestrálních prací		11:00 zkouška

Vybrat aktivitu Oznámení

Oznámení Fórum

Vybrat sekci Domácí úkoly

Sbalit Rozbalit
Domácí úkoly
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 1
  
  Domácí úkol č. 1
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 2
  
  Domácí úkol č. 2
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 3
  
  Domácí úkol č. 3
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 4
  
  Domácí úkol č. 4
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 5
  
  Domácí úkol č. 5
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 6
  
  Domácí úkol č. 6
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 7
  
  Domácí úkol č. 7
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 8
  
  Domácí úkol č. 8
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 9
  
  Domácí úkol č. 9
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 10
  
  Domácí úkol č. 10
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 11
  
  Domácí úkol č. 11
- Vybrat aktivitu Domácí úkol č. 12
  
  Domácí úkol č. 12
- Vybrat aktivitu Semestrální práce
  
  Semestrální práce Úkol
Vybrat sekci Literatura

Sbalit Rozbalit
Literatura
http://sami.fel.cvut.cz/syn/